EP3555984A1 - Gestion d'énergie électrique composite - Google Patents

Gestion d'énergie électrique composite

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Publication number
EP3555984A1
EP3555984A1 EP17821606.5A EP17821606A EP3555984A1 EP 3555984 A1 EP3555984 A1 EP 3555984A1 EP 17821606 A EP17821606 A EP 17821606A EP 3555984 A1 EP3555984 A1 EP 3555984A1
Authority
EP
European Patent Office
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network
energy
resources
electrical energy
electrical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17821606.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Pignier
David Menga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
Publication of EP3555984A1 publication Critical patent/EP3555984A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Definitions

  • the invention relates to the field of electrical energy management, and in particular that of exchanges between several home networks.
  • Power consuming entities and power generating entities have no direct, commercial or technical relationship.
  • At least one intermediate entity provides the link. From a commercial point of view, the intermediate entity purchases energy from the generating entities and sells energy quantities to each of the consuming entities. From the technical point of view, the electricity generated is injected into the network while the energy consumed is taken from the grid. Quantitative measures help to ensure a balance but no traceability is possible.
  • the end consumer has no technical means to choose, or even to know, the origin of the electricity he consumes. For example, a consumer can not directly favor, by his own consumption, one electricity producer over another, for example to put into practice ecological beliefs.
  • physical installations are compatible with both AC and DC.
  • Existing systems do not allow the use of energy directly, to provide for its security according to priorities, characteristics of energy, its availability and traceability at lower cost.
  • No local intelligence device is able to take into account all these parameters to provide the right time and the best possible cost the energy required for a given equipment, for a limited time. No device allows, for each final electric use to negotiate the necessary energy, even less directly peer-to-peer with traceability of its origin.
  • the invention improves the situation.
  • the Applicant proposes a method of exchanging electrical energy between a plurality of particular electricity networks connected to each other via at least one general electricity distribution network.
  • Each particular network includes:
  • a coordination unit coupled to a respective node located at the interface of the general network and the particular network
  • each relay being arranged on a line.
  • the method comprises, for each particular network:
  • el issue a digital certificate for each internal resource injected into the general network
  • e2 identify the origin of external resources collected via the general network using digital certificates
  • Such a method allows each user of a particular network, for example domestic, to coordinate his resources and energy needs for each use with the resources and energy requirements of other particular networks.
  • Each user can automatically acquire energy packets by applying preselected and highly adaptable selection criteria, including tariff criteria as well as technical and ecological criteria.
  • Such a method also makes it easier to comply with future regulations, particularly in France, aimed at tending towards zero or negative average consumption of buildings or a group of buildings, for example at the scale of a district. This is called positive energy building (s).
  • This method is also compatible with a quarter-wide energy exchange platform and / or a low voltage transformer station (LV) and / or an LV substation electrical outlet. .
  • the applicant proposes a system capable of implementing the method, a kit for installing such a system as well as a computer program for implementing the method and a non-transitory recording medium, readable by a computer, on which is recorded such a program.
  • FIG. 1 shows a diagram of a set of elements organized in an architecture according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is similar to FIG. 1 and also shows details of some of the elements of the architecture
  • FIG. 3 shows a diagram of details of an element of the architecture
  • FIG. 4 shows a diagram of details of an element of the architecture
  • FIG. 5 shows a diagram of details of an element of the architecture
  • FIG. 6 shows a block diagram of an embodiment of the coordination unit.
  • the drawings and the description below contain, for the most part, elements of a certain character. They can therefore not only serve to better understand the present invention, but also contribute to its definition, if any.
  • the terms "electrical apparatus” denote indiscriminately consumer electrical energy devices, electrical energy generators and electrical energy storage devices that can alternatively be consumers and suppliers of electrical energy.
  • a single particular network 1 here a home network, is shown.
  • the particular network 1 comprises a coordination unit 100, or central block.
  • the coordination unit 100 is coupled to a respective node located at the interface of at least one general network and the particular network 1.
  • a general AC network ( AC) 200 for example 230 volts
  • a general network of direct current (DC) 1000 for example 400 volts.
  • Each of the general networks 200, 1000 is connected to a plurality of particular networks, similar or not to that shown in FIG. 1, via a similar coordination unit.
  • the general AC power supply network 200 generally takes the form of a conventional distribution network and makes it possible to connect the AC powered devices to one another.
  • DC powered devices usually those with electronic components, tend to be more and more important. They include LED lighting ("LED” for "light-emitting diode” or LED), multimedia devices or “brown products” and recent appliances or “white goods”.
  • generation and energy storage devices such as photovoltaic panels and batteries generally operate in direct current. Devices connected to a DC network are exempt from being each equipped with AC / DC converters. The electrical energy can remain in the form of direct current from the source to the consumer device. The number of AC / DC conversions between the generator and the consuming device can be reduced, which improves energy efficiency.
  • the coordination unit 100 here comprises two inputs 101 and 117, one connected to the general AC mains network 200, the other connected to the general DC network 1000.
  • the term "input” is used in a context where the particular network 1 is considered to be in However, energy may be injected into one and / or the other of the general networks 200, 1000 from the particular network 1. Therefore, the term “input” Does not limit the flow direction of energy.
  • Each of the inputs 101, 117 is equipped with converters suitable, if necessary, to switch from direct current to alternating current or vice versa and to adapt the voltage.
  • the particular network 1 further comprises a plurality of functional groups 400, 401, 500, 800, 900 of at least one electrical apparatus. Each group is connected to the node, here to the coordination unit 100, via a corresponding line of the particular network 1.
  • the distribution of the electrical devices in groups can be made according to the uses and / or according to the type of energy used. by the devices (alternating / continuous and / or operating voltage for example).
  • the distribution of devices in groups may partially resume at least the distributions usually established for electrical protection.
  • an existing installation for example domestic, can be made in accordance with the system proposed here using the existing lines and limiting the physical operations of rewiring.
  • the coordination unit 100 comprises a functional group output 400, 401, 500, 800, 900, here organized into two sets of outputs 102 and 102 '.
  • a first set 102 is connected to lines supplying appliances operating for example at voltages of less than or equal to 48 Volts DC.
  • a second assembly 102 ' is connected to lines supplying appliances operating for example at voltages of less than or equal to 400 Volts DC.
  • the coordination unit 100 comprises a specific output 103.
  • the output 103 is connected, via a dedicated line, to one or more devices capable of generating electrical energy, here a set of photovoltaic panels 900.
  • the output 103 is equipped with converters adapted according to the type of energy supplied by the power generation devices, here a DC / DC voltage transformer.
  • the particular network 1 may further comprise at least one AC line, for example a conventional power line.
  • the particular network 1 is furthermore equipped with a plurality of relays 300, each being arranged on a respective line of the particular network 1.
  • Each of the relays 300 is able to communicate with the coordination unit 100.
  • the relays 300 may have various shapes and locations.
  • the relay 300 may be composed of a single module physically integrated into the electrical device.
  • the single module can also be separate from the device, be connected downstream of the line, interposed between the fixed line and the power socket of the device.
  • the relay 300 may comprise several satellite modules each integrated into an electrical device, and a central module centralizing the information of the satellite modules.
  • the central module or the single module of the relay 300 may be arranged upstream of the line, for example near the coordination unit 100 and / or in an electrical panel of the particular network 1.
  • the coordination unit 100 comprises communication means 104, 104 'able to communicate with the relays 300.
  • the converters of each of the outputs 102 and 102' are respectively referenced 105 and 105 ' .
  • the coordination unit 100 comprises a power supply 108.
  • the power supply 108 is preferably equipped with an emergency energy storage means such as a battery or batteries, so that in the event of a power failure via one and / or the other of the general networks 200, 1000, the coordination unit 100 continues to be powered and to operate.
  • the power supply 108 is able to recharge by taking energy from one of the general networks 200, 1000 and / or production means 900 and / or storage 600, 800 of the particular network, if need previously converted by one of the converters.
  • the coordination unit 100 comprises communication means 109 capable of transmitting information and / or receiving command instructions from a remote device, for example of the smart phone or home automation system type.
  • a remote device for example of the smart phone or home automation system type.
  • the remote device must be identified and paired to the system, for example by having obtained a digital certificate.
  • the coordination unit 100 comprises at least one processor 110, or a set of processors, arranged to implement the functions of each agent described hereinafter with reference to FIG. 6.
  • the coordination unit 100 has access to a plurality of processors. memory.
  • the memory may take the form of a local or remote storage unit.
  • the coordination unit 100 further comprises an interface 115 with the communicating electric meters, for example the meters of the type "Linky" in France. Through this interface 115, the coordination unit 100 has access to a Delivery Point Number (PDL) identifying the node by which the particular network 1 is connected to the (x) general network (s) 200, 1000. This number is usually called PRM (for Network Measurement Point), when a single meter is needed to count the consumption and output of a particular network. This number can be used by a certifying agent 111, described below, to establish a certificate of the origin of a packet of energy from the particular network 1.
  • PDL Delivery Point Number
  • PRM for Network Measurement Point
  • the coordination unit 100 comprises communication means 116 with an exchange platform external to the particular network 1 and with the other particular networks, through which the particular networks transmit information.
  • Relay 300 is here combined with a splitter.
  • a splitter takes the form of a module plugged into an electrical panel of the particular network 1 and providing power and electrical protection of several lines at a time via an electric bus.
  • Such splitter boxes are described, for example, in FR 2 936 662, in FR 2 936 663 or in FR 2 958 812.
  • Such splitters make it possible to pool a group of wires, for example a phase-neutral pair: such a group can alternatively carry continuous or alternating current, from upstream to downstream or from downstream to upstream.
  • the use of splitters in this system avoids the addition of new cables in existing installations and limits the number of cables in new installations. The cost of raw material, especially copper, is reduced.
  • the relay 300 comprises at least two bus outputs 301 and 301 ', each connected to a group of devices via a line of the particular network 1.
  • the relay 300 comprises communication means 302 with the coordination unit 100, here via the communication means 104, 104 'of the coordination unit 100.
  • the protection module specific to the distributor, is referenced 304.
  • the relay 300 comprises a processor 305, or a set of processors, able to transmit the information between the coordination unit 100 and the devices via respective communication means 302 and 303.
  • a charger 500, a storage battery 600 and an electric vehicle incorporating its own electric charger 800 are specific electrical uses. They are able to notify the coordination unit 100 of the charge levels, and of available energy storage quantities, via the relay 300.
  • the relay 300 is capable of withdrawing energy from the downstream of the protection module 304 from the electric bus 301, once it has received the authorization of the coordination unit 100, for a priority level and a fixed term. The energy is supplied to the apparatus associated with the relay 300 downstream of the bus output 301 'from the apparatus disposed downstream of the output 301.
  • the relays 300 can be parameterized and updated via the coordination unit 100 and the communication means 302.
  • FIG. 5 representing a satellite module 450 complementary to the relay 300.
  • the satellite module 450 is integrated in an electrical appliance or connected between the electrical appliance and the supply line.
  • the satellite module 450 comprises an input 451, here equipped with a voltage converter.
  • the input 451 receives the energy transmitted via the output 30 ⁇ of the relay 300.
  • the input 451 is connected to a charger 452, itself connected to an ultra-capacitor 454.
  • the charger 452 and the ultra-capacitor 454 enable here to store some of the energy received.
  • the stored energy may for example be used to maintain the device, or more precisely the satellite module 450, in a so-called "standby" mode during which the device is able to communicate with the coordination unit 100 via the relay. 300.
  • the ultracapacitor 454 therefore allows the satellite module 450 to have a minimum amount of energy to ensure its awakening and solicit the energy necessary for its activity via computer programs stored and executed by the processor 305.
  • the recharge of the ultra-capacitor 454 is performed by another device for harvesting energy in its environment ("energy harvesting").
  • the satellite module 450 comprises communication means 453 compatible with the communication means 303 of the relay 300 so as to be able to transmit, in both directions, information.
  • the satellite module 450 comprises a processor 455, or a set of processors, powered by the ultra-capacitor 454 and able to establish status data of the apparatus.
  • the relay 300 and each satellite module 450 exchange via a bidirectional data stream (wired or radio) to request, upstream or downstream of the relay 300, energy for a time limited in time and at a given priority level .
  • a bidirectional data stream wireless or radio
  • the communication network established between the satellite module 450, the relay 300 and the coordination unit 100 enables:
  • the coordination unit 100 may be viewed as an artificial intelligence (AI).
  • the coordination unit 100 coordinates a multi-agent system (SMA), each agent, or module, being partially autonomous.
  • SMA multi-agent system
  • the ADM can be seen as a combination of several techniques:
  • the coordination unit 100 comprises the following agents: a learning and forecasting agent 106 which records the energy requirements of the consumer appliances and their usage cycles, the generations of energy of the generating devices over time, and the load levels of the energy storage devices .
  • the learning and forecasting agent 106 also receives meteorological information in such a way as to forecast the resources and needs according to resources and past needs refined according to particular climatic hazards. For example, a future temperature drop makes it possible to anticipate an additional energy requirement for heating appliances, while future sunshine anticipates an energy resource derived from photovoltaic panels 900.
  • the history and forecasts of the needs and The energy resources of each device group are stored in a memory accessible to the learning and forecasting agent 106.
  • a decision and management agent 106 'needs and resources that according to the predictions of the learning and forecasting agent 106 instructs an exchange agent 107 to acquire or dispose of energy, whether or not to store energy, whether or not to consume energy directly from the electrical devices of the particular network 1.
  • the learning and forecasting agent 106 can thus arbitrate according to the resources of the particular network 1, of its stocks, the tariffs in force, of its knowledge by learning the quantity of energy necessary for the particular network 1, but also according to the notion of origin of the energy, in particular if it meets criteria predefined ecological
  • the trading agent 107 upon solicitation of the decision-making and management agent 106 'provides and research quantities of energy to be sold or acquired over time on a platform external exchange to the particular network 1.
  • the exchange agent 107 applies predefined criteria for selecting the quantities of energy, particularly in terms of rates and type of energy.
  • the exchange platform is common to a set of particular networks connected to at least one of the general networks 200, 100.
  • the exchange agent 107 forms the interface between the coordination unit 100 of the particular network 1 and the external trading platform.
  • a transaction agent not shown, connects an electrical apparatus requiring energy and an apparatus supplying energy, and counts the energy exchanges for a billing agent 112.
  • the certification agent 111 arranged to establish for each energy packet to be transmitted a unique identifier, or certificate, and to recognize an identifier associated with each packet of energy received.
  • the certification agent 111 is synchronized with certification agents of other coordination units so that each identifier is unique and recognized by each of the certification agents.
  • the certifying agent makes it possible to ensure the traceability of each energy packet for which an identifier is established. Certificates are here called "WALLET".
  • the billing agent 112 which records the exchanges of the particular network 1 with each of the other particular networks, so that an accounting is kept in a real or virtual currency, for example a currency specific to all the particular interconnected networks; .
  • the exchanges can therefore be carried out in pairs.
  • the energy packet analysis and development agent 1 13 associates with each energy packet the certificate established by the certifying agent 111
  • the constitution of a part of a digital encryption key to develop the digital certificate takes into account, as an example for France, the number of Point of Delivery (PDL) electrical habitat, through of the interface 115 as described above.
  • PDL Point of Delivery
  • the exchange of data, including certificates, between two particular networks (one supplier, the other consumer) can be done "peer-to-peer".
  • a virtual private network called "VPN tunnel" can be established.
  • Each exchanged data packet is encrypted by the VPN client according to an algorithm decided by the two interlocutors during the establishment of the tunnel and possibly signed.
  • the certificate can take the form of an identifier, or code.
  • an identifier In the case of DC packet from the particular network 1, injected on the general network 1000 and intended for another particular network, such an identifier can be physically associated with the flow of electrical energy.
  • the flow of electrical energy may comprise, for identification of the delivery via the network, a complementary part including identification data of the delivery, complementary part in which the electrical power is amplitude modulated, the complementary part thus having periods during which the electric power is lower than the constant level of the main part of the flow.
  • the energy packet analysis and development agent 113 reads and recognizes the identifiers associated with the energy packets available on the general network 1000 to recognize the energy packets object of a transaction for take them from the general network 1000.
  • the certificates participate in the traceability of energy.
  • the coordination unit 100 further comprises a subsystem of the "Watchdog" type which makes it possible to monitor all the tasks or agents, to avoid any risk of blockage.
  • the interactions between the elements described so far will now be described in an operational context of the system and in the form of a method of exchanging electrical energy between a plurality of particular networks connected to each other via at least one network.
  • general distribution of electricity here two distribution networks 200, 1000 of which 1000 DC.
  • Each of the relays 300 transmits to the coordination unit 100 status data of the devices of the group corresponding to the relay 300.
  • the status data can be described here as rising data, transmitted from the downstream lines to the coordination unit 100 upstream.
  • the state data is here defined by the processor 405, transmitted from the satellite module 450 to the relay 300 via the communication means 303, 403, then transmitted to the coordination unit 100 via the communication means 104, 104 ', 302
  • the status data includes, for example, a request for power, or request, or the absence of a request from the device.
  • the demand on the part of the apparatus may comprise, for example, a total amount of energy desired, a desired amount of energy per unit of time (instantaneous power), a usage, a desired date (that is to say energy requirements for instantaneous or deferred device start-up), a priority index depending on the instantaneous or deferred nature of the requirement, or a combination of such criteria.
  • State data can also be derived from apparatus suitable for storing and / or generating electrical energy, for example the set of photovoltaic panels 109. The state data can then comprise a quantity of energy produced. per unit time in real time, a level of charging storage devices and / or information relating to an amount of stored energy available.
  • the processor 110 of the coordination unit 100 collects all the data transmitted by the relays 300. Then, a set of resources and electrical energy needs internal to the The particular network 1 based on the received state data is set here by the decision and management agent 106 '.
  • the learning and forecasting agent 106 first establishes a forecast model of resources or electrical energy requirements for each functional group as a function of time and received state data.
  • the forecast model is refined based on data attached to the status data, such as meteorological data.
  • a forecasting and realizing agent may further enrich the prediction of the learning and forecasting agent 106 by correcting forecasts based on the discrepancies between past forecasts and past actual needs / resources ( we are talking about learning).
  • the decision and management agent 106 'then establishes future resources and needs based on the refined and corrected forecast model stored in the memory for each device group and for each time period. Resources and needs for each use, that is for each group of devices, are established over time.
  • the decision and management agent 106 ' without passing through the exchange agent 107, allocates each internal need an internal resource when it detects a match. For example, a DC resource available at time t and derived from photovoltaic panels 900 may be allocated to a DC requirement at the same time t of a group of devices of the particular network 1.
  • the decision and management agent 106 For the needs and resources that could not be allocated internally, the decision and management agent 106 'instructs the exchange agent 107 to compare the needs and internal resources with the external needs and resources on the platform. exchange.
  • the trading platform here has access to a public tariff database to set energy prices, for example according to its type (local or not, ecological or not, for example).
  • the exchange agent 107 performs on the platform offers of acquisition and / or offers of supply of energy according to the needs and resources of the particular network 1. Depending on the rates, the agent of exchange 107 decides to acquire or to give up energy, to store or not to store energy, to consume or not to consume energy directly by the electrical apparatus of the particular network 1.
  • an internal or external resource is allocated to each internal need, and an internal or external need is allocated to each internal resource, depending on the results of the confrontation.
  • a confrontation does not make it possible to match a resource or a need of the particular network 1 with a need, respectively a resource, of another particular network, then it is assigned by default one of the general networks 200, 1000 .
  • the coordination unit 100 provides at least partly the routing of the electrical energies according to the allocations.
  • the routing can be performed by means of a router 114 of energy flow, for example as described in WO2014147437.
  • Routing includes:
  • the energy packet analysis and development agent 113 is a processing and analysis module that determines whether the electric current flowing through the coordination unit 100 from or to the particular network 1 is gross current (alternating or continuous), that is to say lacking a digital certificate or energy bundles with which certificates are associated.
  • the locally generated current is optionally converted to direct current at a nominal voltage via the converter 103.
  • This energy is at this stage of pure direct current (or raw energy not associated with a certificate).
  • the energy packet analysis and development agent 113 knows the exact source of the electric current. Therefore, the energy packet analysis and development agent 113 can develop a certificate including, for example, "green energy" type information. Information identifying the source and / or the recipient may also be included in the certificate. The energy is then labeled "green energy".
  • the current can be injected on the general dc network 1000 without assigning a certificate, optionally converted through the converter 117.
  • the current can also be injected on the general AC mains 200 by being converted beforehand by means of the converter 101.
  • the current can be injected on the general AC mains network 200 without being assigned a certificate.
  • the current can be injected on the general AC mains 200 with a certificate.
  • a certificate can also, for example, implement a "blockchain" type of technology to validate the exchanges between the two particular networks.
  • the alternating current is converted into direct current through the converter 101.
  • the current is therefore raw direct current.
  • the agent for analyzing and developing energy packages 113 does not recognize a well-defined source (local district, or national district, for example) and therefore attributes by default the "anonymous” or “red” labeling ( as opposed to green energy).
  • the direct current is converted into direct current through the converter 117.
  • This current can be rough, in this case the treatment is similar to the case above.
  • This current may also include a complementary part including delivery identification data and in which the electrical power is amplitude modulated as described above.
  • the energy packet analysis and development agent 113 analyzes the information attached to the energy packets, recognizes the exact source of the electric current (production in the local district for example) and optionally the "green energy" character.
  • This allocation takes the form of a transmission of instructions for taking electrical energy on the particular network 1 to the corresponding relays 300.
  • each energy exchange can be counted as to define a transaction between two particular networks. This posting is done here by the billing agent 112.
  • the routing of the electrical energy on the particular network 1 makes it possible to distribute the energy required by each of the groups of devices via the lines by controlling, in time, the energy withdrawal via the relays 300, and optionally the satellite modules 400.
  • the temporal organization of the various samples via a given line depends on the priority and the quantity required for each electrical use.
  • the bidirectional communications between the coordination unit 100 and each of the relays 300 makes it possible to use the same line or a common line portion to transport various types of electric energy as a function of time. For example, this allows:
  • the processor 110 of the coordination unit 100 recognizes the signature of the electrical equipment, has already learned its consumption cycles, has already anticipated its future demand and has provisioned and started to store a part of this energy;
  • the processor 110 authorizes the electrical equipment via the relay 300 and a distributor, or via several cascaded distributors, to draw its energy directly on the battery 600 via the DC electric bus 102;
  • the processor 110 continues to provision the energy required for this equipment and to store it, for example via the charger 500 and other lines of the same distributors.
  • WATTCOIN virtual currency used
  • the energy transfer allows each particular network to obtain WATTCOINs, which in turn can be used to acquire energy, electrical usage time, or, for example, the charging time of an electric vehicle. in the neighborhood.
  • a remote site or platform, via the communication means 109, is able to update the intelligence of the coordinating unit 100, comprising:
  • the communication protocols of the communication means 109, 115, 116, 104, 104, new services stored in memory of the coordinating unit 100, using for example the WALLETT and the WATTCOIN, or using the data coming from the means of communication 104, 104 ',
  • the remote site or platform is also able to receive the electrical counts of the general networks 200, 1000 via the interface 115.
  • the remote platform is also able to collect statistical data and transactions provided by each coordinating unit 100 to evolve services, offers, or cost accounting.
  • the system according to the invention has been described in the operational state, suitable for implementing a method according to the invention.
  • the system can also take the form of a kit for installing the system, for example on an existing electrical architecture.
  • a kit includes for example:
  • a first device capable of being connected to a particular network 1 so as to form a coordination unit 100, and / or
  • a computer program according to the invention comprises instructions for the implementation of a method such as as described above when this program is executed by a processor.
  • a particular network comprises at least one functional group for generating electrical energy and / or at least one functional group for storing electrical energy;
  • the particular network comprises a functional group for storing electrical energy, the state data of the functional group comprising information relating to a level of charge and / or information relating to an amount of available stored energy;
  • At least one general network comprises an alternating current network and a direct current network;
  • Some of the device status data includes requirements for instant or delayed start of said devices and / or a priority index depending on the instantaneous or deferred nature of the needs;
  • the coordination unit comprises a forecasting agent and an access to a data storage memory, the method further comprising establishing a forecast model of resources or electrical energy requirements of a functional group by the forecasting module according to the received state data, the establishment of all the resources and requirements being made on the basis of the forecast model stored in the memory;
  • the coordination unit is equipped with a learning module and access to a data storage means on which a forecast model is stored as a function of the resource time or the electrical energy requirements of a group functional, the method further comprising updating the predictive model by the learning module according to the received state data, the establishment of all the resources and the needs being carried out on the basis of the forecasting model set to day;
  • the forecasting model is established and / or updated according to the state data specific to each functional group, meteorological data and tariff data;
  • the coordination unit is equipped with an exchange module and access to a common exchange platform for several of the particular networks, the comparison of resources and internal needs with resources and external needs being carried out via the exchange module on said commercial platform;
  • - needs and resources include:
  • each digital certificate comprises an identifier of the node through which the electrical energy is injected into the general network
  • the relays furthermore comprise protection means capable of electrically isolating the group of devices from the node in the event of an electrical fault, so that the relays replace protective devices when the system is installed on an electrical architecture existing.

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Abstract

Un procédé d'échange d'énergies électriques entre une pluralité de réseaux particuliers (1) d'électricité comprenant chacun: - une unité de coordination (100), - des groupes d'appareils électriques, et - une pluralité de relais (300) disposés sur les lignes d'alimentation des appareils. Le procédé comprend: a) transmettre des données d'état des appareils à l'unité de coordination (100), b) établir un ensemble de ressources et de besoins en énergie électrique, c) confronter l'ensemble des ressources et des besoins avec ceux des autres réseaux particuliers, d) allouer les besoins et les ressources les uns aux autres, e) assurer au moins en partie le routage des énergies électriques au moyen de certificats numériques et de consignes de prélèvement d'énergie électrique envoyées aux relais (300), f) comptabiliser chaque échange d'énergie de manière à définir une transaction entre deux réseaux particuliers.

Description

Gestion d'énergie électrique composite
L'invention relève du domaine de la gestion d'énergie électrique, et en particulier de celui des échanges entre plusieurs réseaux domestiques.
À l'échelle d'un réseau de distribution d'électricité, il est connu d'assurer le routage de l'énergie depuis des sources d'énergie jusqu'aux point de livraison et de consommation de cette énergie, typiquement l'arrivée générale de chaque réseau électrique domestique. Un tel routage a pour but principal d'assurer une alimentation la plus stable et continue possible tout en évitant les surcharges locales qui pourraient détériorer les équipements. Classiquement, la gestion de la distribution de l'énergie électrique consiste à adapter le réseau lui-même pour que chaque demande d'énergie soit comblée en temps réel.
Depuis peu, des systèmes de gestion de la distribution d'électricité sont prévus pour agir sur la demande elle-même, par exemple sur le principe de « l'effacement diffus » : les consommateurs d'énergie acceptent qu'une part leurs besoins en énergie soit décalée dans le temps afin d'homogénéiser la demande totale dans le temps.
Les entités consommatrices d'énergie électrique et les entités productrices d'énergie électrique n'ont pas de rapport direct, ni commercial, ni technique. Au moins une entité intermédiaire assure le lien. D'un point de vue commercial, l'entité intermédiaire achète des quantités d'énergie aux entités productrices et vend des quantités d'énergie à chacune des entités consommatrices. Du point de vue technique, l'électricité générée est injectée sur le réseau tandis que l'énergie consommée est prélevée sur le réseau. Des mesures quantitatives permettent d'assurer un équilibre mais aucune traçabilité n'est possible. Contrairement à beaucoup de biens de consommation usuels, le consommateur final n'a pas de moyen technique de choisir, ni même de connaître, l'origine de l'électricité qu'il consomme. Par exemple, un consommateur ne peut pas favoriser directement, par sa propre consommation, un producteur d'électricité plutôt qu'un autre, par exemple pour mettre en pratique des convictions écologiques.
Les architectures électriques de production, de distribution et d'utilisation de l'énergie, notamment pour l'habitat, ne permettent de limiter les pertes multiples de conversion d'énergie. Les architectures de transports de l'énergie, à l'échelle d'un quartier comme à l'échelle d'un réseau domestique, fonctionnent essentiellement, voire exclusivement, en courant alternatif alors même que la part d'équipement fonctionnant en courant continu tend à augmenter. Pourtant, les installations physiques (le câblage) est compatible aussi bien avec le courant alternatif qu'avec le courant continu. Les systèmes existants ne permettent pas à la fois d'utiliser l'énergie directement, de prévoir sa sécurisation en fonction de priorités, des caractéristiques de l'énergie, de sa disponibilité et sa traçabilité à moindre coût.
Aucun dispositif d'intelligence locale n'est capable de prendre en compte l'ensemble de ces paramètres pour fournir au bon moment et au meilleur coût possible l'énergie nécessaire à un équipement donné, pour une durée limitée. Aucun dispositif ne permet, pour chaque usage électrique final de négocier l'énergie nécessaire, encore moins directement en pair à pair avec une traçabilité de sa provenance.
L'invention vient améliorer la situation.
La demanderesse propose un procédé d'échange d'énergies électriques entre une pluralité de réseaux particuliers d'électricité reliés les uns aux autres via au moins un réseau général de distribution d'électricité. Chaque réseau particulier comprend :
- une unité de coordination couplée à un nœud respectif situé à l'interface du réseau général et du réseau particulier,
- des groupes fonctionnels d'au moins un appareil électrique, chaque groupe étant relié au nœud via une ligne correspondante du réseau particulier, et
- une pluralité de relais, chaque relai étant disposé sur une ligne.
Le procédé comprend, pour chaque réseau particulier :
a) transmettre de chacun des relais à l'unité de coordination des données d'état des appareils du groupe correspondant,
b) établir un ensemble de ressources et de besoins en énergie électrique internes au réseau particulier en fonction des données d'état,
c) confronter l'ensemble des ressources et des besoins internes, entre eux et avec les ressources et les besoins externes des autre réseaux particuliers,
d) allouer à chaque besoin interne une ressource interne ou externe, et à chaque ressource interne un besoin interne ou externe, en fonction des résultats de la confrontation,
e) assurer au moins en partie le routage des énergies électriques selon les allocations, assurer le routage incluant :
el) émettre un certificat numérique pour chaque ressource interne injectée sur le réseau général, e2) identifier l'origine des ressources externes prélevées via le réseau général au moyen des certificats numériques, et
e3) transmettre des consignes de prélèvement d'énergie électrique sur le réseau particulier aux relais,
f) comptabiliser chaque échange d'énergie de manière à définir une transaction entre deux réseaux particuliers.
Un tel procédé permet à chaque utilisateur d'un réseau particulier, par exemple domestique, de coordonner ses ressources et besoins en énergie pour chaque usage avec les ressources et besoins en énergies d'autres réseaux particuliers. Chaque utilisateur peut acquérir automatiquement des paquets d'énergie en appliquant des critères de choix présélectionnés et hautement adaptables, incluant des critères tarifaires mais aussi des critères techniques et écologiques. Un tel procédé permet en outre de faciliter le respect de futures réglementations, notamment en France, visant à tendre vers une consommation moyenne nulle ou négative des bâtiments ou d'un ensemble de bâtiments, par exemple à l'échelle d'un quartier. On parle alors de bâtiment(s) à énergie positive. Ce procédé est également compatible avec une plateforme d'échange de l'énergie à l'échelle d'un quartier et/ou d'un poste de transformation basse tension (BT) et/ou d'un départ électrique d'un poste BT. Selon d'autres aspects, la demanderesse propose un système propre à mettre en œuvre le procédé, un kit d'installation d'un tel système ainsi qu'un programme informatique pour mettre en œuvre le procédé et un support d'enregistrement non transitoire, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un tel programme. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 montre un schéma d'un ensemble d'éléments organisés en une architecture selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est similaire à la figure 1 et montre en outre des détails de certains des éléments de l'architecture,
- la figure 3 montre un schéma de détails d'un élément de l'architecture,
- la figure 4 montre un schéma de détails d'un élément de l'architecture,
- la figure 5 montre un schéma de détails d'un élément de l'architecture, et
- la figure 6 montre un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation de l'unité de coordination. Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. Dans la suite, les termes « appareil électrique » désignent indistinctement les appareils consommateurs d'énergie électrique, les appareils générateurs d'énergie électrique et les appareils de stockage d'énergie électrique qui peuvent alternativement être consommateurs et fournisseurs d'énergie électrique. En figures 1 et 2, un unique réseau particulier 1, ici un réseau domestique, est représenté. Le réseau particulier 1 comprend une unité de coordination 100, ou bloc central. L'unité de coordination 100 est couplée à un nœud respectif situé à l'interface d'au moins un réseau général et du réseau particulier 1. Dans l'exemple décrit ici, deux réseaux généraux sont représentés : un réseau général de courant alternatif (AC) 200, par exemple en 230 Volts, et un réseau général de courant continu (DC) 1000, par exemple en 400 Volts. Chacun des réseaux généraux 200, 1000 est relié à une pluralité de réseaux particuliers, similaires ou non à celui représenté en figure 1 , via une unité de coordination analogue.
Le réseau général de courant alternatif 200 prend généralement la forme d'un réseau de distribution usuel et permet de relier entre eux les appareils fonctionnant sous courant alternatif. Les appareils fonctionnant sous courant continu, généralement ceux comprenant des composants électroniques, tendent à représenter une part de plus en plus importante. Ils comprennent notamment l'éclairage à DEL (« DEL » pour « diode électroluminescente » ou LED en anglais), les appareils multimédia ou « produits bruns » et les appareils électroménagers récents ou « produits blancs ». En outre, les appareils de générations et de stockage d'énergie tels que les panneaux photovoltaïques et les batteries fonctionnent généralement en courant continu. Les appareils reliés à un réseau en courant continu sont dispensés d'être, chacun, équipé de convertisseur alternatif/continu. L'énergie électrique peut rester sous forme de courant continu de la source jusqu'à l'appareil consommateur. Le nombre de conversions alternatif/continu entre l'appareil générateur et l'appareil consommant peut être réduit, ce qui améliore l'efficacité énergétique.
L'unité de coordination 100 comprend ici deux entrées 101 et 117, l'une reliée au réseau général de courant alternatif 200, l'autre reliée au réseau général de courant continu 1000. Ici, le terme « entrée » est utilisé dans un contexte où le réseau particulier 1 est considéré être en « aval » des réseaux de distribution généraux 200, 1000. Néanmoins, de l'énergie peut être injectée sur l'un et/ou l'autre des réseaux généraux 200, 1000 depuis le réseau particulier 1. Par conséquent, le terme « entrée » ne limite pas le sens de circulation de l'énergie. Chacune des entrées 101, 117 est équipée de convertisseurs aptes, au besoin, à passer de courant continu à alternatif ou vice versa et à adapter la tension.
Le réseau particulier 1 comprend en outre une pluralité de groupes fonctionnels 400, 401, 500, 800, 900 d'au moins un appareil électrique. Chaque groupe est relié au nœud, ici à l'unité de coordination 100, via une ligne correspondante du réseau particulier 1. La répartition des appareils électriques en groupes peut être faite en fonction des usages et/ou en fonction du type d'énergie utilisée par les appareils (alternatif/continu et/ou tension de fonctionnement par exemple). La répartition des appareils en groupes peut reprendre en partie au moins les répartitions établies usuellement pour les protections électriques. Ainsi, une installation existante, par exemple domestique, peut être rendue conforme au système proposé ici en utilisant les lignes existantes et en limitant les opérations physiques de recâblage.
L'unité de coordination 100 comprend une sortie par groupe fonctionnel 400, 401, 500, 800, 900, ici organisées en deux ensembles de sorties 102 et 102'. Un premier ensemble 102 est relié à des lignes alimentant des appareils fonctionnant par exemple sous des tensions inférieures ou égales à 48 Volts en courant continu. Un second ensemble 102' est relié à des lignes alimentant des appareils fonctionnant par exemple sous des tensions inférieures ou égales à 400 Volts en courant continu. L'unité de coordination 100 comprend une sortie 103 spécifique. La sortie 103 est reliée, via une ligne dédiée, à un ou plusieurs appareils aptes à générer de l'énergie électrique, ici un ensemble de panneaux photovoltaïques 900. La sortie 103 est équipée de convertisseurs adaptés en fonction du type d'énergie fournie par les dispositifs de génération d'énergie, ici un transformateur de tension continu/continu. Le réseau particulier 1 peut comprendre, en outre, au moins une ligne de courant alternatif, par exemple une ligne de prise de courant usuel.
Le réseau particulier 1 est en outre équipé d'une pluralité de relais 300, chacun étant disposé sur une ligne respective du réseau particulier 1. Chacun des relais 300 est apte à communiquer avec l'unité de coordination 100. Les relais 300 peuvent présenter des formes et emplacements variés. Par exemple, lorsque la ligne comprend un unique appareil, le relai 300 peut être composé d'un module unique physiquement intégré dans l'appareil électrique. Le module unique peut aussi être distinct de l'appareil, être branché en aval de la ligne, intercalé entre la ligne fixe et la prise d'alimentation de l'appareil. Lorsque plusieurs appareils sont alimentés via une ligne commune, le relai 300 peut être comprendre plusieurs modules satellites intégrés chacun dans un appareil électrique, et un module central centralisant les informations des modules satellites. Le module central ou le module unique du relai 300 peuvent être disposés en amont de la ligne, par exemple à proximité de l'unité de coordination 100 et/ou dans un tableau électrique du réseau particulier 1.
Il est maintenant fait référence à la figure 3. L'unité de coordination 100 comprend des moyens de communication 104, 104' aptes à communiquer avec les relais 300. Les convertisseurs de chacune des sorties 102 et 102' sont référencés respectivement 105 et 105'. L'unité de coordination 100 comprend une alimentation 108. L'alimentation 108 est de préférence équipée d'un moyen de stockage d'énergie de secours tel qu'une batterie ou des piles, de sorte qu'en cas de défaut d'alimentation via l'un et/ou l'autre des réseaux généraux 200, 1000, l'unité de coordination 100 continue d'être alimentée et de fonctionner. En fonctionnement normal, l'alimentation 108 est capable de se recharger en prélevant de l'énergie sur l'un des réseaux généraux 200, 1000 et/ou des moyens de productions 900 et/ou de stockage 600, 800 du réseau particulier, si besoin convertie préalablement par l'un des convertisseurs.
L'unité de coordination 100 comprend des moyens de communication 109 aptes à transmettre des informations et/ou recevoir des instructions de commandes à partir d'un dispositif distant, par exemple du type téléphone intelligent ou système domotique. Dans ce cas, le dispositif distant doit être identifié et appairé au système, par exemple en ayant obtenu un certificat numérique.
L'unité de coordination 100 comprend au moins un processeur 110, ou un ensemble de processeurs, agencé pour mettre en œuvre les fonctions de chaque agent décrit ci-après en référence à la figure 6. L'unité de coordination 100 a accès à une mémoire. La mémoire peut prendre la forme d'une unité de stockage locale ou déportée.
Dans les modes de réalisation décrits ici, l'unité de coordination 100 comprend en outre une interface 115 avec les compteurs électriques communicants, par exemple les compteurs du type « Linky » en France. Par cette interface 115, l'unité de coordination 100 a accès à un numéro de Point De Livraison (PDL) identifiant le nœud par lequel le réseau particulier 1 est relié au(x) réseau(x) général(aux) 200, 1000. Ce numéro est généralement appelé PRM (pour Point Réseau Mesure), lorsqu'un seul compteur est nécessaire pour compter la consommation et la production d'un réseau particulier. Ce numéro peut être utilisé par un agent de certification 111, décrit ci- après, pour établir un certificat de l'origine d'un paquet d'énergie issu du réseau particulier 1.
L'unité de coordination 100 comprend des moyens de communication 116 avec une plateforme d'échange externe au réseau particulier 1 et avec les autres réseaux particuliers, par l'intermédiaire desquels les réseaux particuliers se transmettent des informations.
Il est maintenant fait référence à la figure 4 représentant en détail un mode de réalisation d'un relai 300. Le relai 300 est, ici, combiné à un répartiteur. Un répartiteur prend la forme d'un module branché dans un tableau électrique du réseau particulier 1 et assurant l'alimentation et la protection électrique de plusieurs lignes à la fois par l'intermédiaire d'un bus électrique. De tels répartiteurs sont par exemple décrits dans FR 2 936 662, dans FR 2 936 663 ou encore dans FR 2 958 812. De tels répartiteurs permettent de mutualiser un groupe de fils, par exemple une paire phase-neutre : un tel groupe peut alternativement transporter du courant continu ou alternatif, de l'amont vers l'aval ou de l'aval vers l'amont. L'utilisation de répartiteurs dans le présent système permet d'éviter l'ajout de nouveaux câbles dans les installations existantes et de limiter le nombre de câbles dans les installations neuves. Le coût en matière première, notamment le cuivre, est réduit.
Ici, le relai 300 comprend au moins deux sorties de bus 301 et 301 ', reliées chacune à un groupe d'appareils via une ligne du réseau particulier 1. Le relai 300 comprend des moyens de communication 302 avec l'unité de coordination 100, ici via les moyens de communication 104, 104' de l'unité de coordination 100. Le module de protection, propre au répartiteur, est référencé 304. Le relai 300 comprend un processeur 305, ou un ensemble de processeurs, apte à transmettre les informations entre l'unité de coordination 100 et les appareils via des moyens de communication respectifs 302 et 303.
Un chargeur 500, une batterie de stockage 600 et un véhicule électrique incorporant son propre chargeur électrique 800 sont des usages électriques spécifiques. Ils sont capables de notifier à l'unité de coordination 100 des niveaux de charge, et de quantités de stockage d'énergie disponibles, par l'intermédiaire du relai 300. Le relai 300 est apte à soutirer de l'énergie depuis l'aval du module de protection 304 en provenance du bus électrique 301, dès lors qu'il est reçu l'autorisation de l'unité de coordination 100, pour un niveau de priorité et une durée déterminée. L'énergie est fournie à l'appareil associé au relai 300 en aval de la sortie de bus 301 ' depuis l'appareil disposé en aval de la sortie 301.
Des bus de distribution d'énergie électrique équipant les sorties 105, 105' de l'unité de coordination 100, ici en courant continu de 48 Volts ou 400 Volts, permettent de façon simultanée de :
- délivrer l'énergie vers le chargeur 500 ou le chargeur incorporé dans le véhicule électrique 800 par l'intermédiaire des relais 300 respectifs dès lors que l'unité de coordination 100 autorise le soutirage via le module de protection 304, et
- le prélèvement de l'énergie stockée pour l'injecter, via les bus électriques, sur les réseaux généraux 200, 1000.
Les relais 300 peuvent être paramétrés et mis à jour via l'unité de coordination 100 et les moyens de communication 302. II est maintenant fait référence à la figure 5 représentant un module satellite 450 complémentaire du relai 300. Le module satellite 450 est intégré à un appareil électrique ou branché entre l'appareil électrique et la ligne d'alimentation. Le module satellite 450 comprend une entrée 451, ici équipée d'un convertisseur de tension. L'entrée 451 reçoit l'énergie transmise via la sortie 30Γ du relai 300. L'entrée 451 est reliée à un chargeur 452, lui-même relié à un ultra-condensateur 454. Le chargeur 452 et l'ultra-condensateur 454 permettent ici de stocker une partie de l'énergie reçue. L'énergie stockée peut par exemple être utilisée pour maintenir l'appareil, ou plus précisément le module satellite 450, dans un mode dit de « veille » pendant lequel l'appareil est apte à communiquer avec l'unité de coordination 100 via le relai 300. Ainsi, même en l'absence d'une alimentation électrique suffisante pour que l'appareil assure sa fonction principale, il reste capable de transmettre et recevoir des données. L'ultra- condensateur 454 permet donc au module satellite 450 de disposer d'une quantité minimum d'énergie pour assurer son réveil et solliciter l'énergie nécessaire à son activité par l'intermédiaire de programmes informatiques stockés et exécutés par le processeur 305. En variante, la recharge de l'ultra-condensateur 454 s'effectue par un autre dispositif permettant de récolter de l'énergie dans son environnement (« energy harvesting »). Le module satellite 450 comprend des moyens de communication 453 compatibles avec les moyens de communication 303 du relai 300 de manière à pourvoir transmettre, dans les deux sens, des informations. Le module satellite 450 comprend un processeur 455, ou un ensemble de processeurs, alimenté par l'ultra-condensateur 454 et apte à établir des données d'état de l'appareil.
Le relai 300 et chaque module satellite 450 échangent via un flux de données bidirectionnel (filaire ou radio) pour solliciter, en amont ou en aval du relai 300, de l'énergie pour une durée limitée dans le temps et à un niveau de priorité donné.
En fonctionnement, le réseau de communication établie entre le module satellite 450, le relai 300 et l'unité de coordination 100 permet :
- de dialoguer via un flux bidirectionnel avec l'unité de coordination 100 qui gère l'énergie du réseau particulier 1 par l'intermédiaire du module satellite 450 ;
- de réceptionner des ordres de pilotage depuis l'unité de coordination 100 par le module satellite 450 ;
- d'appairer l'appareil électrique avec le système, afin de pouvoir le localiser, de connaître ses besoins énergétiques et son niveau de priorité tels qu'ils sont enregistrés dans une mémoire accessible à l'unité de coordination 100 ;
- de paramétrer et mettre à jour le module satellite 450.
Il est maintenant fait référence à la figure 6. L'unité de coordination 100 peut être vue comme une intelligence artificielle (IA). L'unité de coordination 100 coordonne un système multi- agents (SMA), chaque agent, ou module, étant partiellement autonome. Le SMA peut être vu comme une combinaison de plusieurs techniques :
- l'intelligence artificielle pour les aspects prise de décision de chaque agent ;
- l'intelligence artificielle distribuée pour la distribution de l'exécution ;
- les systèmes distribués pour les interactions entre agents ;
- les composants logiciels pour l'augmentation d'autonomie des agents les uns par rapport aux autres ;
- les objets communicants pour l'aspect optionnellement déporté des éléments composants le système. Dans l'exemple décrit ici, l'unité de coordination 100 comprend les agents suivants : - un agent d'apprentissage et de prévision 106 qui enregistre les besoins énergétiques des appareils consommateurs et leurs cycles d'utilisation, les générations d'énergie des appareils générateurs au cours du temps, et les niveaux de charge des appareils de stockage d'énergie. L'agent d'apprentissage et de prévision 106 reçoit en outre des informations météorologiques de manière à établir des prévisions des ressources et besoins en fonction des ressources et besoins passés affinées en fonction d'aléas climatiques notamment. Par exemple, une baisse de température future permet d'anticiper un besoin supplémentaire en énergie des appareils de chauffages tandis qu'un ensoleillement futur permet d'anticiper une ressource en énergie issue des panneaux photovoltaïques 900. L'historique et les prévisions des besoins et ressources en énergie de chaque groupe d'appareil sont stockés dans une mémoire accessible à l'agent d'apprentissage et de prévision 106.
- un agent de décision et de gestion 106' des besoins et des ressources qui en fonction des prévisions de l'agent d'apprentissage et de prévision 106 donne l'ordre à un agent d'échange 107 d'acquérir ou de céder de l'énergie, de stocker ou non de l'énergie, de consommer ou non en direct l'énergie par les appareils électriques du réseau particulier 1. L'agent d'apprentissage et de prévision 106 peut ainsi arbitrer en fonction des ressources du réseau particulier 1, de ses stocks, des tarifs en vigueur, de sa connaissance par apprentissage de la quantité d'énergie nécessaire au réseau particulier 1, mais également en fonction de la notion d'origine de l'énergie, en particulier si elle respecte des critères écologiques prédéfinis.
Cette dernière notion est importante, aujourd'hui il existe sur le marché des offres d'achat d'énergie verte, mais le courant consommé à un instant donné ne donne aucune information sur son origine. Certes un moyen peut être mis en œuvre comme la technologie « blockchain », appliquée au domaine de l'énergie, pour valider le fait qu'un producteur fournit à un consommateur, de l'énergie renouvelable, mais il manque le coté étiquetage du courant au moment de son utilisation qui garantisse le fait, qu'il y a bien une adéquation entre le courant produit en un lieu et le courant consommé dans un autre.
- l'agent d'échange 107, ou de « trading » en anglais, sur sollicitation de l'agent de décision et de gestion 106' prévoit et recherche des quantités d'énergie à céder ou à acquérir en fonction du temps sur une plateforme d'échange externe au réseau particulier 1. L'agent d'échange 107 applique des critères prédéfinis pour sélectionner les quantités d'énergie, notamment en termes de tarifs et de type d'énergie. La plateforme d'échange est commune à un ensemble de réseaux particuliers reliés à l'un au moins des réseaux généraux 200, 100. L'agent d'échange 107 fait l'interface entre l'unité de coordination 100 du réseau particulier 1 et la plateforme externe d'échange. - un agent de transaction, non représenté, met en relation un appareil électrique requérant de l'énergie et un appareil fournissant de l'énergie, et comptabilise les échanges d'énergie pour un agent de facturation 112.
- un agent d'analyse des prévisions et du réalisé permet d'enrichir l'agent d'apprentissage et de prévision 106.
- l'agent de certification 111 agencé pour établir pour chaque paquet d'énergie à transmettre un identifiant unique, ou certificat, et pour reconnaître un identifiant associé à chaque paquet d'énergie reçu. L'agent de certification 111 est synchronisé avec des agents de certification d'autres unités de coordination de sorte que chaque identifiant soit unique et reconnu par chacun des agents de certification. L'agent de certification permet d'assurer la traçabilité de chaque paquet d'énergie pour lequel est établi un identifiant. Les certificats sont, ici, appelés « WALLET ».
- l'agent de facturation 112 qui enregistre les échanges du réseau particulier 1 avec chacun des autres réseaux particuliers, de sorte qu'une comptabilité est tenue en une monnaie réelle ou virtuelle, par exemple une monnaie propre à l'ensemble des réseaux particuliers interconnectés. Les échanges peuvent donc être réalisés de pair à pair.
- un agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113. L'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 1 13 associe à chaque paquet d'énergie le certificat établi par l'agent de certification 111
La constitution d'une partie d'une clé numérique de chiffrement pour élaborer le certificat numérique prend en compte, à titre d'exemple pour la France, le numéro de Point De Livraison (PDL) électrique de l'habitat, par l'intermédiaire de l'interface 115 comme décrit ci-avant. Les échanges de données, notamment des certificats, entre deux réseaux particuliers (l'un fournisseur, l'autre consommateur) peut s'effectuer de « pair à pair ». Un réseau privé virtuel appelé « tunnel VPN » peut être établi. Chaque paquet de données échangé est chiffré par le client VPN selon un algorithme décidé par les deux interlocuteurs lors de l'établissement du tunnel et éventuellement signé.
Le certificat peut prendre la forme d'un identifiant, ou code. Dans le cas de paquet de courant continu issu du réseau particulier 1, injecté sur le réseau général 1000 et destiné à un autre réseau particulier, un tel identifiant peut être associé physiquement au flux d'énergie électrique. Par exemple, le flux d'énergie électrique peut comporter, pour une identification de la livraison via le réseau, une partie complémentaire incluant des données d'identification de la livraison, partie complémentaire dans laquelle la puissance électrique est modulée en amplitude, la partie complémentaire présentant ainsi des durées pendant lesquelles la puissance électrique est inférieure au niveau constant de la partie principale du flux. De même, l'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113 lit et reconnaît les identifiants associés aux paquets d'énergie disponibles sur le réseau général 1000 afin de reconnaître les paquets d'énergie objets d'une transaction pour les prélever sur le réseau général 1000. Les certificats participent à la traçabilité de l'énergie.
L'unité de coordination 100 comprend, en outre, un sous-système du type « Watchdog » qui permet de surveiller l'ensemble des taches ou agents, pour éviter tous risques de blocage. Les interactions entre les éléments décrits jusqu'ici vont maintenant être décrites dans un contexte opérationnel du système et sous la forme d'un procédé d'échange d'énergies électriques entre une pluralité de réseaux particuliers reliés les uns aux autres via au moins un réseau général de distribution d'électricité, ici deux réseaux de distribution 200, 1000 dont l'un 1000 en courant continu.
Chacun des relais 300 transmet à l'unité de coordination 100 des données d'état des appareils du groupe correspondant au relai 300. Les données d'état peuvent ici être qualifiées de données montantes, transmis depuis les lignes en aval jusqu'à l'unité de coordination 100 en amont. Les données d'état sont ici définies par le processeur 405, transmises du module satellite 450 au relai 300 via les moyens de communication 303, 403, puis transmis à l'unité de coordination 100 via les moyens de communication 104, 104', 302. Les données d'état comprennent par exemple une demande d'alimentation, ou sollicitation, ou l'absence de demande de la part de l'appareil. La sollicitation de la part de l'appareil peut comprendre par exemple une quantité totale d'énergie souhaitée, une quantité d'énergie souhaitée par unité de temps (puissance instantanée), un usage, une date souhaitée (c'est-à-dire des besoins en énergie pour un démarrage instantané ou différé des appareils), un indice de priorité dépendant du caractère instantané ou différé du besoin, ou une combinaison de tels critères. Des données d'état peuvent aussi être issues d'appareils propres à stocker et/ou à générer de l'énergie électrique, par exemple l'ensemble de panneaux photovoltaïques 109. Les données d'état peuvent alors comprendre une quantité d'énergie produite par unité de temps en temps réel, un niveau de charge des appareils de stockage et/ou des informations relatives à une quantité d'énergie stockée disponible.
Le processeur 110 de l'unité de coordination 100, en particulier l'agent d'apprentissage et de prévision 106, collecte l'ensemble des données transmises par les relais 300. Puis, un ensemble de ressources et de besoins en énergie électrique internes au réseau particulier 1 en fonction des données d'état reçues est établi, ici par l'agent de décision et de gestion 106'.
Dans l'exemple décrit ici, l'agent d'apprentissage et de prévision 106 établit d'abord un modèle prévisionnel de ressources ou de besoins en énergie électrique pour chaque groupe fonctionnel en fonction du temps et des données d'état reçues. Le modèle prévisionnel est affiné en fonction de données annexes aux données d'état, telles que les données météorologiques. En variante, un agent d'analyse des prévisions et du réalisé peut encore enrichir les prévisions de l'agent d'apprentissage et de prévision 106 en corrigeant les prévisions en fonction des écarts constatés entre les prévisions passées et les besoins/ressources effectifs passés (on parle alors d'apprentissage). L'agent de décision et de gestion 106' établit ensuite les ressources et besoins futurs sur la base du modèle prévisionnel affiné et corrigé stocké dans la mémoire pour chaque groupe d'appareils et pour chaque période de temps. Des ressources et besoins pour chaque usage, c'est-à-dire pour chaque groupe d'appareils, sont établis en fonction du temps.
L'ensemble des ressources et des besoins internes, sont confrontés entre eux et avec les ressources et les besoins externes, c'est-à-dire issus d'autres réseaux particuliers.
Dans l'exemple décrit ici, l'ensemble des ressources et besoins internes au réseau particulier 1 sont confrontés entre eux dans un premier temps. Autrement dit, il peut être considéré que, quand cela est possible, répondre aux besoins du réseau particulier 1 avec les ressources du réseau particulier 1 lui-même est une règle de priorité. Ainsi, favoriser l'indépendance énergétique du réseau particulier 1 est considéré comme prioritaire. Dans ce cas, l'agent de décision et de gestion 106', sans passer par l'agent d'échange 107, alloue à chaque besoin interne une ressource interne lorsqu'il détecte une correspondance. Par exemple, une ressource en courant continu disponible à l'instant t et issue des panneaux photovoltaïques 900 peut être allouée à un besoin en courant continu au même instant t d'un groupe d'appareils du réseau particulier 1. Pour les besoins et ressources n'ayant pu être allouées en interne, l'agent de décision et de gestion 106' ordonne à l'agent d'échange 107 de confronter les besoins et ressources internes aux besoins et ressources externes sur la plateforme d'échange. La plateforme d'échange a, ici, accès à une base de données tarifaire publique pour fixer des prix de l'énergie, par exemple en fonction de son type (local ou non, écologique ou non par exemple).
L'agent de d'échange 107 effectue sur la plateforme des offres d'acquisition et/ou des offres de fourniture d'énergie en fonction des besoins et ressources du réseau particulier 1. En fonction des tarifs, l'agent de d'échange 107 décide d'acquérir ou de céder de l'énergie, de stocker ou non de l'énergie, de consommer ou non en direct l'énergie par les appareils électriques du réseau particulier 1.
Ainsi, une ressource interne ou externe est allouée à chaque besoin interne, et un besoin interne ou externe est alloué à chaque ressource interne, en fonction des résultats de la confrontation. Dans les cas où une confrontation ne permet pas de faire correspondre une ressource ou un besoin du réseau particulier 1 à un besoin, respectivement une ressource, d'un autre réseau particulier, alors il lui est attribué par défaut un des réseaux généraux 200, 1000.
L'unité de coordination 100 assure au moins en partie le routage des énergies électriques selon les allocations. Le routage peut être effectué au moyen d'un routeur 114 de flux énergétique, par exemple tel que décrit dans WO2014147437.
Le routage inclut :
- émettre un certificat numérique pour chaque ressource interne injectée sur le réseau général, - identifier l'origine des ressources externes prélevées via le réseau général au moyen des certificats numériques, et
- transmettre des consignes de prélèvement d'énergie électrique sur le réseau particulier 1 aux relais 300. L'établissement du certificat numérique est ici effectué par l'agent de certification 111 tandis que son émission est effectuée par l'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113.
L'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113 est un module de traitement et d'analyse qui détermine si le courant électrique qui transite par l'unité de coordination 100, depuis ou vers le réseau particulier 1, est du courant brute (alternatif ou continu), c'est-à-dire dépourvu de certificat numérique ou des paquets d'énergie auxquels sont associés certificats.
Par exemple, à destination d'un des réseaux généraux 200, 1000 :
En provenance des panneaux photovoltaïques 900, le courant produit localement est optionnellement converti en courant continu à une tension nominale par l'intermédiaire du convertisseur 103. Cette énergie est donc à ce stade du pur courant continu (ou de l'énergie brute non associée à un certificat). L'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113 connaît la provenance exacte du courant électrique. Par conséquent, l'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113 peut élaborer un certificat incluant par exemple une information du type « énergie verte ». Des informations identifiant la source et/ou le destinataire peuvent aussi être incluses dans le certificat. L'énergie est alors étiquetée « énergie verte ». Dans le cas d'une allocation par défaut au réseau général de courant continu 1000, le courant peut être injecté sur le réseau général de courant continu 1000 sans lui attribué un certificat, optionnellement converti par l'intermédiaire du convertisseur 117.
Le courant peut aussi être injecté sur le réseau général de courant alternatif 200 en étant préalablement converti par l'intermédiaire du convertisseur 101. Dans le cas d'une allocation par défaut au réseau général de courant alternatif 200, le courant peut être injecté sur le réseau général de courant alternatif 200 sans que lui soit attribué un certificat. Dans le cas d'une allocation à un autre réseau particulier 1, le courant peut être injecté sur le réseau général de courant alternatif 200 avec un certificat. Un tel certificat peut aussi, par exemple, mettre en œuvre une technologie de type « blockchain » pour valider les échanges entre les deux réseaux particuliers.
Par exemple, en provenance d'un des réseaux généraux 200, 1000 :
En provenance du réseau général de courant alternatif 200, le courant alternatif est converti en courant continu par l'intermédiaire du convertisseur 101. Lorsqu'aucun certificat n'est associé à cette énergie, le courant est donc du courant continu brut. L'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113 ne reconnaît pas de provenance bien défini (quartier local, ou national par exemple) et par conséquent attribut par défaut l'étiquetage « anonyme », ou « rouge » (par opposition à énergie verte).
En provenance du réseau général de courant continu 1000, le courant continu est converti en courant continu par l'intermédiaire du convertisseur 117. Ce courant peut être brute, dans ce cas le traitement est similaire au cas ci-dessus. Ce courant peut aussi comprendre une partie complémentaire incluant des données d'identification de la livraison et dans laquelle la puissance électrique est modulée en amplitude telle que décrit ci-avant. Dans ce cas, l'agent d'analyse et d'élaboration de paquets d'énergie 113 analyse l'information attachée aux paquets d'énergies, reconnaît la provenance exacte du courant électrique (production dans le quartier local par exemple) et optionnellement le caractère « énergie verte ».
En identifiant la ressource en énergie reçue, cette dernière peut ensuite être attribuée au groupe d'appareils à l'origine de la demande allouée à la ressource. Cette attribution prend la forme d'une transmission de consignes de prélèvement d'énergie électrique sur le réseau particulier 1 aux relais 300 correspondants.
À l'injection d'une ressource en énergie sur l'un des réseaux généraux 200, 1000 ou à la réception d'une ressource en énergie depuis l'un des réseaux généraux 200, 1000, chaque échange d'énergie peut être comptabilisé de manière à définir une transaction entre deux réseaux particuliers. Cette comptabilisation est ici effectuée par l'agent de facturation 112.
Le routage de l'énergie électrique sur le réseau particulier 1 permet de distribuer l'énergie requise par chacun des groupes d'appareils via les lignes en pilotant, dans le temps, le prélèvement de l'énergie via les relais 300, et optionnellement les modules satellites 400. L'organisation temporelle des divers prélèvements via une ligne donnée est fonction de la priorité et de la quantité nécessaire pour chaque usage électrique. Les communications bidirectionnelles entre l'unité de coordination 100 et chacun des relais 300 permet d'utiliser une même ligne ou une partie de ligne commune pour transporter divers type d'énergies électriques en fonction du temps. Par exemple, cela permet :
- une fourniture de courant électrique continu porté par un bus de « N paires de câbles » existant délivrant une tension typiquement de 48V et/ou 400V à l'aval des convertisseurs DC/DC 105, 105' en provenance du routeur 114 et à destination d'une pluralité de relais 300, 300' et des appareils électriques associés ;
- une fourniture de courant électrique continu porté par le même bus de « N paires de câbles » existant, où le nombre de paires de câbles secourus peut être égale ou inférieur à N, délivrant une tension typiquement de 48V et/ou 400V, en provenance de la batterie de stockage d'énergie 600 et/ou véhicule électrique 800 et à destination d' une pluralité de relais 300, 300' et des appareils électriques associés. Cela permet en outre de réaliser un dispositif du type « streaming de l 'énergie » en réalisant le schéma suivant à titre d'exemple :
- un équipement électrique sollicite de l'énergie ;
- le processeur 110 de l'unité de coordination 100 reconnaît la signature de l'équipement électrique, a déjà appris ses cycles de consommation, a déjà anticipé sa future demande et a provisionné et commencé à stocker une partie de cette énergie ;
- le processeur 110 autorise l'équipement électrique via le relai 300 et un répartiteur, ou via plusieurs répartiteurs en cascade, à puiser son énergie directement sur la batterie 600 via le bus électrique de courant continu 102 ;
- pendant ce temps, le processeur 110 continue à provisionner l'énergie nécessaire pour cet équipement et à la stocker, par exemple via le chargeur 500 et d'autres lignes des mêmes répartiteurs.
Une fois les transferts d'énergie réalisés, les transactions financières s'opèrent par l'intermédiaire de l'agent facturation 112. Ici, la monnaie virtuelle utilisée est appelée, ici, « WATTCOIN ». La cession d'énergie permet à chaque réseau particulier d'obtenir des WATTCOINs qui à leurs tours permettent d'acquérir de l'énergie, du temps d'usage électrique, ou encore, par exemple, du temps de recharge d'un véhicule électrique dans le quartier. Un site ou plate- forme distante, par l'intermédiaire des moyens de communication 109 est apte à mettre à jour l'intelligence de l'unité coordinatrice 100, comprenant :
- un système d'exploitation mis en œuvre par le processeur 110,
- les agents de l'unité coordinatrice 100,
- les protocoles de communications des moyens de communication 109, 115, 116, 104, 104, - de nouveaux services, stockés en mémoire de l'unité coordinatrice 100, utilisant par exemple le WALLETT et le WATTCOIN, ou utilisant les données en provenance des moyens de communication 104, 104',
Le site ou la plate-forme distante est en outre apte à recevoir les comptages électriques des réseaux généraux 200, 1000 par l'intermédiaire de l'interface 115.
La plate- forme distante est également apte à collecter des données statistiques et de transactions fournie par chaque unité coordinatrice 100 pour faire évoluer les services, les offres, ou encore la comptabilité analytique. Le système selon l'invention a été décrit à l'état opérationnel, propre à mettre en œuvre un procédé selon l'invention. Le système peut aussi prendre la forme d'un kit pour installer le système, par exemple sur une architecture électrique existante. Un tel kit comprend par exemple :
- un premier dispositif apte à être connecté à un réseau particulier 1 de manière à former une unité de coordination 100, et/ou
- au moins un second dispositif apte à se brancher sur une ligne d'un réseau particulier 1 de manière à former un relai 300. En outre, un programme informatique selon l'invention comporte des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit ci-avant lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
L'invention ne se limite pas aux exemples de procédés, systèmes, kits et programmes décrits ci- avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.
Les caractéristiques suivantes peuvent, optionnellement, être mises en œuvre : - un réseau particulier comprend au moins un groupe fonctionnel de génération d'énergie électrique et/ou au moins un groupe fonctionnel de stockage d'énergie électrique ;
- le réseau particulier comprend un groupe fonctionnel de stockage d'énergie électrique, les données d'état du groupe fonctionnel comprenant des informations relatives à un niveau de charge et/ou des informations relatives à une quantité d'énergie stockée disponible ;
- au moins un réseau général comprend un réseau de courant alternatif et un réseau de courant continu ; - certaines des données d'état des appareils comprennent des besoins pour un démarrage instantané ou différé desdits appareils et/ou un indice de priorité dépendant du caractère instantané ou différé des besoins ;
- l'unité de coordination comprend un agent de prévision et un accès à une mémoire de stockage de données, le procédé comprenant en outre établir un modèle prévisionnel de ressources ou de besoins en énergie électrique d'un groupe fonctionnel par le module de prévision en fonction des données d'état reçues, l'établissement de l'ensemble des ressources et des besoins étant réalisé sur la base du modèle prévisionnel stocké dans la mémoire ; - l'unité de coordination est équipée d'un module d'apprentissage et d'un accès à un moyen de stockage de données sur lequel est stocké un modèle prévisionnel en fonction du temps de ressources ou de besoins en énergie électrique d'un groupe fonctionnel, le procédé comprenant en outre mettre à jour le modèle prévisionnel par le module d'apprentissage en fonction des données d'état reçues, l'établissement de l'ensemble des ressources et des besoins étant réalisé sur la base du modèle prévisionnel mis à jour ;
- le modèle prévisionnel est établi et/ou mis à jour en fonction des données d'état propres à chaque groupe fonctionnel, de données météorologiques et de données tarifaires ; - l'unité de coordination est équipée d'un module d'échange et d'un accès à une plateforme d'échange commune à plusieurs des réseaux particuliers, la confrontation des ressources et des besoins internes avec les ressources et les besoins externes étant réalisée via le module d'échange sur ladite plateforme commerciale ; - les besoins et les ressources comprennent :
- des données relatives à la quantité d'énergie électrique,
et l'un au moins parmi
- des données relatives à la localisation de la source d'énergie électrique, et
- des données relatives au type de production de l'énergie électrique ;
- chaque certificat numérique comprend un identifiant du nœud par lequel l'énergie électrique est injectée sur le réseau général ; et
- les relais comprennent en outre des moyens de protection propres à isoler électriquement le groupe d'appareils du nœud en cas de défaut électrique, de sorte que les relais viennent en remplacement de dispositifs de protection lors de l'installation du système sur une architecture électrique existante.

Claims

Revendications
1. Procédé d'échange d'énergies électriques entre une pluralité de réseaux particuliers (1) d'électricité reliés les uns aux autres via au moins un réseau général (200 ; 1000) de distribution d'électricité, chaque réseau particulier (1) comprenant :
- une unité de coordination (100) couplée à un nœud respectif situé à l'interface du réseau général (200 ; 1000) et du réseau particulier (1),
- des groupes fonctionnels d'au moins un appareil électrique, chaque groupe étant relié au nœud via une ligne correspondante du réseau particulier (1), et
- une pluralité de relais (300), chaque relai (300) étant disposé sur une ligne,
le procédé comprenant, pour chaque réseau particulier (1) :
a) transmettre de chacun des relais (300) à l'unité de coordination (100) des données d'état des appareils du groupe correspondant,
b) établir un ensemble de ressources et de besoins en énergie électrique internes au réseau particulier (1) en fonction des données d'état,
c) confronter l'ensemble des ressources et des besoins internes, entre eux et avec les ressources et les besoins externes des autres réseaux particuliers,
d) allouer à chaque besoin interne une ressource interne ou externe, et à chaque ressource interne un besoin interne ou externe, en fonction des résultats de la confrontation,
e) assurer au moins en partie le routage des énergies électriques selon les allocations, assurer le routage incluant :
el) émettre un certificat numérique pour chaque ressource interne injectée sur le réseau général (200 ; 1000),
e2) identifier l'origine des ressources externes prélevées via le réseau général (200 ; 1000) au moyen des certificats numériques, et
e3) transmettre des consignes de prélèvement d'énergie électrique sur le réseau particulier (1) aux relais (300),
f) comptabiliser chaque échange d'énergie de manière à définir une transaction entre deux réseaux particuliers.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel un réseau particulier (1) comprend au moins un groupe fonctionnel de génération d'énergie électrique et/ou au moins un groupe fonctionnel de stockage d'énergie électrique.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel un réseau particulier (1) comprend un groupe fonctionnel de stockage d'énergie électrique, les données d'état du groupe fonctionnel comprenant des informations relatives à un niveau de charge et/ou des informations relatives à une quantité d'énergie stockée disponible.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'au moins un réseau général comprend un réseau de courant alternatif (200) et un réseau de courant continu (1000).
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'un au moins des réseaux particuliers (1) comprend au moins une ligne de courant alternatif (AC) et au moins une ligne de courant continu (DC).
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel certaines des données d'état des appareils comprennent des besoins pour un démarrage instantané ou différé desdits appareils et/ou un indice de priorité dépendant du caractère instantané ou différé des besoins.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de coordination (100) comprend un agent de prévision (106) et un accès à une mémoire de stockage de données, le procédé comprenant en outre :
a') établir un modèle prévisionnel de ressources ou de besoins en énergie électrique d'un groupe fonctionnel par le module de prévision (106) en fonction des données d'état reçues, l'établissement de l'ensemble des ressources et des besoins étant réalisé sur la base du modèle prévisionnel stocké dans la mémoire.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de coordination (100) est équipée d'un module d'apprentissage et d'un accès à un moyen de stockage de données sur lequel est stocké un modèle prévisionnel en fonction du temps de ressources ou de besoins en énergie électrique d'un groupe fonctionnel, le procédé comprenant en outre :
a") mettre à jour le modèle prévisionnel par le module d'apprentissage en fonction des données d'état reçues, l'établissement de l'ensemble des ressources et des besoins étant réalisé sur la base du modèle prévisionnel mis à jour.
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le modèle prévisionnel est établi et/ou mis à jour en fonction des données d'état propres à chaque groupe fonctionnel, de données météorologiques et de données tarifaires.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'unité de coordination (100) est équipée d'un module d'échange (107) et d'un accès à une plateforme d'échange commune à plusieurs des réseaux particuliers, la confrontation des ressources et des besoins internes avec les ressources et les besoins externes étant réalisée via le module d'échange (107) sur ladite plateforme commerciale.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les besoins et les ressources comprennent :
- des données relatives à la quantité d'énergie électrique,
et l'un au moins parmi
- des données relatives à la localisation de la source d'énergie électrique, et
- des données relatives au type de production de l'énergie électrique.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque certificat numérique comprend un identifiant du nœud par lequel l'énergie électrique est injectée sur le réseau général (200, 1000).
13. Système d'échange d'énergies électriques comprenant une pluralité de réseaux particuliers d'électricité reliés les uns aux autres via au moins un réseau général (200 ; 1000) de distribution d'électricité, chaque réseau particulier (1) comprenant :
- une unité de coordination (100) couplée à un nœud respectif situé à l'interface du réseau général (200 ; 1000) et du réseau particulier (1),
- des groupes fonctionnels d'au moins un appareil électrique, chaque groupe étant relié au nœud via une ligne correspondante du réseau particulier (1), et
- une pluralité de relais (300), chaque relai (300) étant disposé sur une ligne,
chaque relai (300) étant agencé de manière à :
a) transmettre de chacun des relais (300) à l'unité de coordination (100) des données d'état des appareils du groupe correspondant,
chaque unité de coordination (100) étant agencée de manière à :
b) établir un ensemble de ressources et de besoins en énergie électrique internes au réseau particulier (1) en fonction des données d'état,
c) confronter l'ensemble des ressources et des besoins internes entre eux et avec les ressources et les besoins externes des autres réseaux particuliers, d) allouer à chaque besoin interne une ressource interne ou externe, et à chaque ressource interne un besoin interne ou externe, en fonction des résultats de la confrontation,
e) assurer au moins en partie le routage des énergies électriques selon les allocations, assurer le routage incluant :
el) émettre un certificat numérique pour chaque ressource interne injectée sur le réseau général (200 ; 1000),
e2) identifier l'origine des ressources externes prélevées via le réseau général (200 ; 1000) au moyen des certificats numériques, et
e3) transmettre des consignes de prélèvement d'énergie électrique sur le réseau particulier (1) aux relais (300),
f) comptabiliser chaque échange d'énergie de manière à définir une transaction entre deux réseaux particuliers (200 ; 1000).
14. Système selon la revendication 13, dans lequel les relais (300) comprennent en outre des moyens de protection propres à isoler électriquement le groupe d'appareils du nœud en cas de défaut électrique, de sorte que les relais (300) viennent en remplacement de dispositifs de protection lors de l'installation du système sur une architecture électrique existante.
15. Kit d'installation d'un système selon l'une des revendications 13 et 14 comprenant : - un premier dispositif apte à être connecté à un réseau particulier (1) de manière à former une unité de coordination (100), et/ou
- au moins un second dispositif apte à se brancher sur une ligne d'un réseau particulier (1) de manière à former un relai (300).
16. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 11, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
17. Support d'enregistrement non transitoire lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme selon la revendication 16.
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